BÀI 17:
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN
I. Chất bán dẫn và tính chất.
Nhóm vật liệu bán dẫn tiêu biểu là gemani và silic là chất bán dẫn hay bán dẫn.
I. Chất bán dẫn và tính chất.
- Chất bán dẫn là chất có điện trở suất nằm trong khoảng trung gian giữa kim loại và điện môi.
Tính chất:
Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của chất bán dẫn siêu tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt độ tăng điện trở suất giảm mạnh, hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm.
- Điện trở suất của chất bán dẫn phụ thuộc mạnh vào tạp chất.
- Điện trở suất của chất bán cũng giảm đáng kể khi nó bị chiếu sang hoặc bị tác dụng của các tác nhân ion hóa khác.
- Si pha P(phôtpho), As(asen), Sb(antimon) hạt tải điện mang điện âm Si là bán dẫn loại n
- Si pha B(bo), Al(nhôm), Ga(gali) hạt tải điện trong đó mang điện dương Si là bán dẫn loại p
II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p.
1. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p.
II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p.
+
+
+
Bức xạ kích thích
- Khảo sát bán dẫn Silic tinh khiết
2. Electron và lỗ trống.
Khi chưa có điện trường ngoài tác dụng thì các hạt lỗ trống và electron chuyển động như thế nào?
II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p.
2. Electron và lỗ trống.
Khi chưa có điện trường: Các e dẫn và lỗ trống chuyển động hỗn loạn: I =0

II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p.
Khi có điện trường ngoài tác dụng thì electron và lỗ trống chuyễn động như thế nào?
2. Electron và lỗ trống.
Khi có điện trường : Các e dẫn chuyển động ngược chiều điện trường và lỗ trống (+) chuyển động cùng chiều điện trường: Có dòng điện I
Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn
- Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện là electron và lỗ trống.
- Dòng điện trong bán dẫn là dòng các electron dẫn chuyển động ngược chiều điện trường và dòng các lỗ trống chuyển động cùng chiều điện trường.

II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p.
Nguyên tử P
Nguyên tử Silic
3. Tạp chất cho ( đôno) và tạp chất nhận ( axepto)
- Khi pha tạp chất phôtpho (P) (nhóm V) vào silic (Si)(nhóm IV)
II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p.
P
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
P+
êlectron rời khỏi nguyên tử P trở thành e tự do
Bán dẫn loại n – Tạp chất cho (đôno)
* Nhận xét:
- Để có bán dẫn loại n ta pha chất ở nhóm V vào bán dẫn ở nhóm IV.
- Tạp chất pha vào gọi là tạp chất cho (đôno).
- Hạt tải điện trong bán dẫn n chủ yếu là êlectron.
Nguyên tử Bo
Nguyên tử silic
- Khi pha tạp chất B (Bo) (nhóm III) vào Si (silic) (nhóm IV)
Si
Si
Si
Si
B
Si
Si
Si
Si
B-
êlectron lân cận đến liên kết
L? tr?ng
Bán dẫn loại p – Tạp chất nhận (axepto)
* Nhận xét:
- Để có bán dẫn loại P ta pha chất ở nhóm III vào bán dẫn ở nhóm IV.
- Tạp chất pha vào gọi là tạp chất nhận (axepto).
- Hạt tải điện trong bán dẫn loại p chủ yếu là lỗ trống.
III. Lớp chuyển tiếp p-n.
1. Lớp nghèo.
- Gồm hai bán dẫn p và n nối nhau, và được dẫn ra hai tiếp điểm làm cực dẫn.
Lớp nghèo
* Lớp nghèo: là vùng tiếp giáp hai bán dẫn p và n với nhau; ở lớp này có rất ít hạt tải điện, do sự kết hợp giữa e và lô trống làm triệt tiêu điện tích.
Lớp chuyển tiếp p-n là chỗ tiếp xúc của miền mang tính dẫn p và miền mang tính dẫn n được tạo ra trên một tinh thể bán dẫn.
2. Dòng điện chạy qua lớp nghèo.
-Dưới tác dụng của điện trường hướng từ p sang n thì có dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n, hướng từ p sang n.
- Vậy lớp chuyển tiếp p-n chỉ cho dòng điện qua nó một chiều từ.
III. Lớp chuyển tiếp p-n.
2. Dòng điện chạy qua lớp nghèo.
N
- Dưới tác dụng của điện trường hướng từ n sang p thì không có dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n.
P
III. Lớp chuyển tiếp p-n.
3. Hiện tượng phun hạt tải điện.
III. Lớp chuyển tiếp p-n.
Khi dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n theo chiều từ p sang n, cấc hạt tải điện đi vào lớp nghèo có thể đi tiếp sang miền đối diện.
IV. Điôt bán dẫn và mạch chỉnh lưu dùng điôt bán d.
- Gồm 2 bán dẫn loại p và n nối nhau ,và nối với
tiếp điểm đưa ra ngoài
gọi là hai cực.
Kí hiệu: A (Anot) và K(Catot).

- Kí hiệu hình vẽ của Điôt:


Ứng dụng của diot là chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.
A

+
K

-
A

+
K

-
IV.Ứng dụng của chất bán dẫn?